Abschlussarbeit Strömungsmessungen am LSTM Ölkanal

Hintergrund: Für alle laseroptischen Messverfahren ergeben sich Schwierigkeiten bei Untersuchungen in unmittelbarer Wandnähe. Bevor es zum Berühren des Messvolumens an der Wandoberfläche kommt, behindert Streulicht, das aus Reflexionen an der Wand entsteht, sinnvolle Messungen. Die Vermeidung von Lichtbrechung ist nur möglich, wenn der Brechungsindex des Fluids dem Brechungsindex des Wandmaterials entspricht. Damit ist die Wand bzw. der Strömungskörper im Fluid optisch nicht mehr sichtbar, aber dennoch mechanisch existent. Es entfällt der Einfluss der Hintergrundstreuung in der Nähe der Wände. Derartige Kanäle werden mit einem speziellen Weißöl betrieben, welches in der Kosmetikindustrie verwendet wird. Als Material wird Quarzglas benutzt. Der LSTM besitzt hier einen der weltgrößten Strömungskanäle.
Gegenstand der geplanten Untersuchungen sind Messungen mit verschiedenen Messverfahren an einer Grenzschichtplatte mit einer Stufe. Eingesetzt werden sollen dabei Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) und Particle Image Velocimetry (PIV) Verfahren. Eine Neuheit bildet dabei der Einsatz von Event-Kameras für die PIV Messungen. Ziel der Arbeit stellt ein quantitativer Vergleich der unterschiedlichen Messverfahren dar. Es gilt eine umfassende Analyse zu treffen über die Messgenauigkeit und die Fehlerquellen. Versuchsaufbau und die Messtechnik ist am LSTM vorhanden. Angestrebt wird eine Veröffentlichung der Untersuchungsergebnisse

Aufgabengebiet:
  • Aufbau eines Versuchs im brechungsindexangepassten Kanal
  • Messaufbau für PIV und/oder LDA, Durchführen von Strömungsmessungen
  • Messdatenauswertung

Voraussetzungen:

  • Interesse an optischer Strömungsmesstechnik
  • Interesse an der digitalen Bildverarbeitung
  • Kenntnisse in der Datenverarbeitung mit Python (Numpy, Scipy, OpenCV) hilfreich

Beginn: jederzeit

Betreuer: